TWI639189B - 晶圓尋邊裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種晶圓尋邊裝置，包括：可旋轉的支撐裝置，設置在液體中，用於固定支撐置於液體中的待尋邊晶圓，並用於帶動待尋邊晶圓旋轉，其中，在待尋邊晶圓的邊緣處設置有缺口；發射器和接收器，發射器和接收器相對設置在待尋邊晶圓表面兩側的液體中，發射器用於發射連續的聲波，接收器用於接收聲波，聲波的通路和支撐裝置的支撐平面具有接觸點，以在缺口旋轉到與聲波的通路相交時，接收器能接收到聲波並向控制裝置發送控制信號；所述控制裝置用於接收從所述接收器輸出的控制信號以計算缺口的位置，並控制支撐裝置旋轉，以使待尋邊晶圓的缺口旋轉至固定位置。

Description

晶圓尋邊裝置

本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種晶圓尋邊裝置。

12吋半導體業往往通過缺口（notch）來確定矽片的位置，實現矽片對邊。缺口（Notch）是指特意在晶圓（wafer）上形成的一個缺角。

目前製程中通常是通過紅色雷射器來進行尋邊。即將晶圓放於樣品台上，假設此時雷射被晶圓擋住。此時晶圓開始旋轉，當轉至缺口位置時，紅色雷射器發出的雷射可通過切槽達到雷射收集器中。在通過計算便可獲知晶圓上缺口的位置資訊。

然而這種方法對處於水中的晶圓則無法實現，這是因為水對紅光有較強的吸收，而晶圓高速旋轉透過缺口到達光接收器的光子數量本身就很少。一旦在水中發生損耗，會造成光探測器無法捕捉足夠透過的光信號進而造成尋邊失敗。

對於矽片製造行業，往往有一類化學機械拋光製程叫做“濕出”製程，即晶圓經過一定拋光後，結束時需要浸沒在水中，隨後立即轉移至清洗機中進行清洗。這是因為拋光後的晶圓表面粘有研磨液（slurry）。這類研磨液（slurry）一般具有鹼性，對晶圓會造成腐蝕，如不浸泡在水中，會造成晶圓表面乾燥，進而造成研磨液（slurry）乾燥，乾燥後的研磨液無法被清洗機去除，同時對晶圓造成腐蝕。而目前的雷射尋邊顯然無法滿足水中尋邊的需要。

鑒於上述技術問題的存在，有必要提出一種新的晶圓尋邊裝置。

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分並不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特徵和必要技術特徵，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護範圍。

針對現有技術的不足，本發明提供了一種晶圓尋邊裝置，包括：可旋轉的支撐裝置，設置在液體中，用於固定支撐置於所述液體中的待尋邊晶圓，並用於帶動所述待尋邊晶圓旋轉，其中，在所述待尋邊晶圓的邊緣處設置有缺口；發射器和接收器，所述發射器和所述接收器相對設置在所述待尋邊晶圓表面兩側的所述液體中，所述發射器用於發射連續的聲波，所述接收器用於接收所述聲波，所述聲波的通路和所述支撐裝置的支撐平面具有接觸點，以在所述缺口旋轉到與所述聲波的通路相交時所述接收器能接收到所述聲波並向控制裝置發送控制信號；所述控制裝置用於接收從所述接收器輸出的所述控制信號計算所述缺口的位置，並控制所述支撐裝置旋轉，以使所述待尋邊晶圓的缺口旋轉至固定位置。

示例性地，所述發射器用於發射連續的脈衝聲波。

示例性地，所述接觸點與所述支撐平面的中心之間的距離大於所述缺口與所述待尋邊晶圓的中心點之間的最小距離，並小於所述缺口到所述晶圓的中心點之間的最大距離。

示例性地，所述控制裝置包括電腦。

示例性地，所述支撐裝置包括：支撐部，在所述支撐部中設置有沿所述支撐部的軸向方向延伸的中心通孔；多個支撐臂，每個所述支撐臂包括相對設置的第一端和第二端，每個所述支撐臂的第一端連接所述支撐部的頂端，所述第二端位於所述支撐部的側壁的外側，在所述支撐臂中設置有沿所述支撐臂的軸向方向延伸的空腔，所述空腔和所述中心通孔連通；邊緣抓手，可移動的設置在每個所述支撐臂的所述第二端處的底板上，並且所述邊緣抓手的頂面高於所述支撐臂的頂面；抽真空裝置，連接所述支撐部，用於控制所述邊緣抓手向內或向外移動，以夾緊或鬆開所述待尋邊晶圓。

示例性地，所述支撐臂包括所述底板和頂板，所述底板和所述頂板圍成所述空腔，並且在所述第二端處，所述底板向所述頂板端部的外側延伸，每個所述支撐臂的所述頂板在所述第一端處相連接。

示例性地，所述支撐裝置還包括：擋板，固定設置在所述支撐臂的所述第二端處的底板上，並從所述底板向上凸起；透氣防水膜，封罩所述空腔鄰近所述擋板的開口，並且所述邊緣抓手設置在所述擋板和所述透氣防水膜之間的所述底板上；彈性部件，連接所述擋板和所述邊緣抓手，所述彈性部件的延伸方向與所述底板平行。

示例性地，還包括：限位部件，設置在所述擋板和所述邊緣抓手之間並固定安裝在所述擋板的側壁上。

示例性地，所述彈性部件包括常閉彈簧，用於保持所述邊緣抓手在鬆開狀態時與所述限位部件接觸。

示例性地，所述透氣防水膜的材料包括聚四氟乙烯。

示例性地，所述多個支撐臂中的相鄰所述支撐臂之間的夾角相等，並且所述支撐臂位於同一平面內。

示例性地，所述透氣防水膜的外側表面與所述支撐部的軸線之間的垂直距離小於所述待尋邊晶圓的半徑，以及所述邊緣抓手的外側表面與所述支撐部的軸線之間的垂直距離大於所述待尋邊晶圓的半徑。

示例性地，還包括：機械手，用於抓取所述待尋邊晶圓，並將其從一個位置移動到另一個位置。

本發明的晶圓尋邊裝置包括支撐裝置、控制裝置以及設置在待尋邊晶圓表面兩側的接收器和發射器，所述發射器發射聲波作為信號源，以實現在液體例如水中的尋邊。待尋邊晶圓在尋邊時置於液體中的支撐裝置上，發射器發射出聲波，此時待尋邊晶圓由支撐裝置帶動旋轉，當待尋邊晶圓旋轉到相應角度時，聲波透過缺口使得與發射器相對的接收器接收到聲波信號，由所述控制裝置接收從所述接收器輸出的控制信號計算所述缺口的位置，並控制所述支撐裝置旋轉，以使所述待尋邊晶圓的缺口旋轉至固定位置，進而實現晶圓尋邊裝置在液體中的尋邊，從而保證了尋邊功能的實現，並且避免了研磨液在晶圓表面乾燥發生無法清洗的污染問題，提高了晶圓的良率。

在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為徹底的理解。然而，對於本領域技術人員而言顯而易見的是，本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發明發生混淆，對於本領域公知的一些技術特徵未進行描述。

應當理解的是，本發明能夠以不同形式實施，而不應當解釋為局限於這裡提出的實施例。相反地，提供這些實施例將使公開徹底和完全，並且將本發明的範圍完全地傳遞給本領域技術人員。在附圖中，為了清楚，層和區的尺寸以及相對尺寸可能被誇大。自始至終相同附圖標記表示相同的元件。

應當明白，當元件或層被稱為“在...上”、“與...相鄰”、“連接到”或“耦合到”其它元件或層時，其可以直接地在其它元件或層上、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或層，或者可以存在居間的元件或層。相反，當元件被稱為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或層時，則不存在居間的元件或層。應當明白，儘管可使用術語第一、 第二、第三等描述各種元件、部件、區、層和/或部分，這些元件、部件、區、層和/或部分不應當被這些術語限制。這些術語僅僅用來區分一個元件、部件、區、層或部分與另一個元件、部件、區、層或部分。因此，在不脫離本發明教示之下，下面討論的第一元件、部件、區、層或部分可表示為第二元件、部件、區、層或部分。

空間關係術語例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在這裡可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個元件或特徵與其它元件或特徵的關係。應當明白，除了圖中所示的取向以外，空間關係術語意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉，然後，描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特徵將取向為在其它元件或特徵“上”。因此，示例性術語“在...下面”和“在...下”可包括上和下兩個取向。器件可以另外地取向(旋轉90度或其它取向)並且在此使用的空間描述語相應地被解釋。

在此使用的術語的目的僅在於描述具體實施例並且不作為本發明的限制。在此使用時，單數形式的“一”、“一個”和“所述/該”也意圖包括複數形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應明白術語“組成”和/或“包括”，當在該說明書中使用時，確定所述特徵、整數、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或更多其它的特徵、整數、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時，術語“和/或”包括相關所列專案的任何及所有組合。

這裡參考作為本發明的理想實施例(和中間結構)的示意圖的橫截面圖來描述發明的實施例。這樣，可以預期由於例如製造技術和/或容差導致的從所示形狀的變化。因此，本發明的實施例不應當局限於在此所示的區的特定形狀，而是包括由於例如製造導致的形狀偏差。例如，顯示為矩形的注入區在其邊緣通常具有圓的或彎曲特徵和/或注入濃度梯度，而不是從注入區到非注入區的二元改變。同樣，通過注入形成的埋藏區可導致該埋藏區和注入進行時所經過的表面之間的區中的一些注入。因此，圖中顯示的區實質上是示意性的，它們的形狀並不意圖顯示器件的區的實際形狀且並不意圖限定本發明的範圍。

為了徹底理解本發明，將在下列的描述中提出詳細的步驟，以便闡釋本發明提出的技術方案。本發明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發明還可以具有其他實施方式。

目前，在無法自動尋邊的情況下，會造成如下問題：

問題一、在對晶圓進行豎直提拉乾燥時，為了實現提拉乾燥時，離開水的時候的接觸面積最小，因為缺口通常是一個V型槽，出水時V型槽開口兩側均接觸水準，殘餘水漬面積也最大，往往不希望缺口（notch）處最終出水，而不對切槽進行尋邊無法實現該功能。

問題二、如在清洗機中發生問題，例如如圖1A和圖1B所示，清洗機的機械手（robot）11，晶舟（wafer boat）12等部件發生污染10，如果有進行尋邊對邊操作（也即缺口對準），對晶圓造成污染的區域通常會有固定位置，而目前由於在水中無法自動尋邊，在進入清洗機前甚至需要手動移動晶圓以完成晶圓對邊工作以實現故障檢修（trouble shooting），上述問題對產品良率造成重大損失，並且手動尋邊耗費人力和物力，增加了生產成本。

鑒於上述問題的存在，本發明提出一種晶圓尋邊裝置，用以對具有缺口的待尋邊晶圓進行尋邊定位，包括：可旋轉的支撐裝置，設置在液體中，用於固定支撐置於所述液體中的待尋邊晶圓，並用於帶動所述待尋邊晶圓旋轉，其中，在所述待尋邊晶圓的邊緣處設置有缺口；發射器和接收器，所述發射器和所述接收器相對設置在所述待尋邊晶圓表面兩側的所述液體中，所述發射器用於發射連續的聲波，所述接收器用於接收所述聲波，所述聲波的通路和所述支撐裝置的支撐平面具有接觸點，以在所述缺口旋轉到與所述聲波的通路相交時所述接收器能接收到所述聲波並向控制裝置發送控制信號；控制裝置，所述控制裝置用於接收從所述接收器輸出的所述控制信號計算所述缺口的位置，並控制所述支撐裝置旋轉，以使所述待尋邊晶圓的缺口旋轉至固定位置。

本發明的晶圓尋邊裝置包括支撐裝置、控制裝置以及設置在待尋邊晶圓表面兩側的接收器和發射器，所述發射器發射聲波作為信號源，以實現在液體例如水中的尋邊。待尋邊晶圓在尋邊時置於液體中的支撐裝置上，發射器發射出聲波，此時待尋邊晶圓由支撐裝置帶動旋轉，當待尋邊晶圓旋轉到相應角度時，聲波透過缺口使得與發射器相對的接收器接收到聲波信號，由所述控制裝置接收從所述接收器輸出的控制信號計算所述缺口的位置，並控制所述支撐裝置旋轉，以使所述待尋邊晶圓的缺口旋轉至固定位置，進而實現晶圓尋邊裝置在液體中的尋邊，從而保證了尋邊功能的實現，並且避免了研磨液在晶圓表面乾燥發生無法清洗的污染問題，提高了晶圓的良率。

下面，參考圖2、圖3、圖4、圖5A、圖5B以及圖6對本發明的晶圓尋邊裝置做詳細描述。

作為示例，如圖2所示，本發明的晶圓尋邊裝置用以對具有缺口25的待尋邊晶圓21進行尋邊定位，其中，該缺口可以是設置在待尋邊晶圓21的邊緣的V型槽，也可以是其他形狀的缺口。

示例性地，該待尋邊晶圓例如為矽晶圓，其可以是在對待尋邊晶圓進行化學機械拋光結束後，待尋邊晶圓處於親水性，表面有水分子覆蓋。

為了防止研磨液乾燥在待尋邊晶圓上，需要將拋光後的待尋邊晶圓放置於液體，特別是水中，而此時為了實現在水中對待尋邊晶圓進行尋邊，本發明提供了一種晶圓尋邊裝置，如圖2所示。

在一個示例中，所述晶圓尋邊裝置包括可旋轉的支撐裝置22，所述支撐裝置22設置在液體20中，特別是水中，支撐裝置22用於固定支撐置於所述液體20中的所述待尋邊晶圓21，並用於帶動所述待尋邊晶圓21旋轉。

其中，所述支撐裝置可以是本領域技術人員熟知的任何適合的能夠旋轉的支撐裝置，例如旋轉的承載台、或者支撐支架等。

示例性地，所述支撐裝置以經過支撐裝置的支撐平面的中心並且與所述支撐平面垂直的線為旋轉軸進行旋轉。

其中，支撐平面也即待尋邊晶圓放置在支撐裝置上時所處的平面。

進一步地，所述晶圓尋邊裝置還包括發射器23，所述發射器23設置在所述液體20中，用於發射連續的聲波24，也即發射連續的聲波信號，如圖3所示。

所述發射器23可以是本領域技術人員熟知的任何能夠發射出聲波信號的發射器。

示例性地，所述發射器23用於發射連續的脈衝聲波，例如工作頻率為3~97 kHz的脈衝聲波。

示例性地，本發明的晶圓尋邊裝置還包括接收器26，設置在所述液體20中，用於接收從所述發射器23發射出的所述聲波，其中，所述發射器23和所述接收器26相對設置在所述待尋邊晶圓21表面的兩側，例如，所述發射器23設置在所述待尋邊晶圓21的下方，而所述接收器26設置在所述待尋邊晶圓21的上方，或者，所述發射器23設置在所述待尋邊晶圓21的上方，而所述接收器26設置在所述待尋邊晶圓21的下方。

示例性地，接收器僅在發射器發射的聲波在穿過缺口25時，能夠接收到聲波信號，如圖3所示。

在一個示例中，所述聲波24的通路和所述支撐裝置的支撐平面具有接觸點，以在所述缺口25旋轉到與所述聲波24的通路相交時所述接收器能接收到所述聲波並向控制裝置發送控制信號，而其他情況下，所述發射器發射的聲波24會被待尋邊晶圓21阻擋，而使接收器26接收不到聲波信號。

示例性地，所述聲波24的通路和所述支撐裝置22的支撐平面具有接觸點，所述接觸點與所述支撐平面的中心之間的距離大於所述缺口與所述待尋邊晶圓的中心點之間的最小距離，並小於所述缺口到所述晶圓的中心點之間的最大距離，以保證發射器發出的聲波只有在所述缺口25旋轉到與所述聲波24的通路相交時所述接收器能接收到所述聲波並向控制裝置發送控制信號，而其他情況下，由於待尋邊晶圓的阻擋接收器並不能接收到聲波信號。

示例性地，所述接收器可以為接收換能器，所述接收換能器是能夠將水中聲波信號轉換成電信號的換能器，也即接收器在接收到聲波信號後將該聲波信號轉換為電信號作為控制信號輸出到控制裝置中。

在一個示例中，所述晶圓尋邊裝置包括控制裝置（未示出），所述控制裝置用於接收從所述接收器輸出的控制信號計算所述缺口的位置，並控制所述支撐裝置旋轉，以使所述待尋邊晶圓的缺口旋轉至固定位置，從而實現晶圓的尋邊。

其中，所述控制裝置包括電腦，所述電腦用於接收從所述接收器輸出的控制信號計算所述缺口的位置，並控制所述支撐裝置旋轉，以使所述待尋邊晶圓的缺口旋轉至固定位置，從而實現晶圓的尋邊。

示例性地，所述控制裝置控制支撐裝置的驅動裝置，該驅動裝置驅動所述支撐裝置旋轉，以使所述待尋邊晶圓的缺口旋轉至固定位置。

在一個示例中，為了實現待尋邊晶圓的轉移，還包括機械手（未示出），該機械手用於抓取所述待尋邊晶圓，並將其從一個位置移動到另一個位置，例如，抓取拋光後的待尋邊晶圓將其放置於支撐裝置，或者，抓取尋邊完成後的待尋邊晶圓，直接將其放置於承載裝置（carrier）中。

本發明的晶圓尋邊裝置可以實現在水中進行晶圓的尋邊，從而避免了研磨液在晶圓表面乾燥發生無法清洗的污染問題，提高了晶圓的良率，並且自動尋邊可以避免手動移動晶圓對其進行對準，節省了人力和生產成本。

作為示例，為了實現在液體（例如水中）對待尋邊晶圓進行支撐，本發明還提供一種支撐裝置22，如圖4、圖5A和圖5B所示，所述支撐裝置22包括支撐部220，在所述支撐部220中設置有沿所述支撐部220的軸向方向延伸的中心通孔221。

示例性地，所述支撐部可以為具有中心通孔的支撐杆，或者其他適合的能夠用作支撐的部件。

示例性地，所述支撐部的底端固定安裝在盛放液體的槽體中，例如，固定安裝在所述槽體的底部或者側壁上。

在一個示例中，所述支撐部還可以可旋轉的安裝在所述槽體中，驅動所述支撐部旋轉進而實現整個支撐裝置的旋轉。

進一步地，所述支撐裝置還包括多個支撐臂，每個所述支撐臂包括相對設置的第一端和第二端，每個所述支撐臂的第一端連接所述支撐部220的頂端，所述第二端位於所述支撐部220的側壁的外側，在所述支撐臂中設置有沿所述支撐臂的軸向方向延伸的空腔225，所述空腔225和所述中心通孔221連通。

示例性地，所述支撐臂的個數可以是任意適合的數量，為了保持平衡，起到更好的支撐作用，所述支撐臂的個數較佳地為至少3個，例如，所述支撐臂的個數可以為4個、5個、6個等。

示例性地，為了使受力更加平衡，所述多個支撐臂中的相鄰所述支撐臂之間的夾角相等，也即支撐臂均勻的分別在支撐部側壁的外側。

示例性地，還可以使所述支撐臂位於同一平面內，該平面與支撐平面平行。在一個示例中，所述支撐臂所在的平面和所述支撐部的軸線垂直。

在一個示例中，如圖5A和圖5B所示，所述支撐臂包括底板223和頂板224，所述底板223和所述頂板224圍成空腔225，並且在所述第二端處，所述底板223向所述頂板端部的外側延伸，每個所述支撐臂的頂板224在所述第一端處相連接，如圖所示，頂板224連接為一體，所述底板和所述支撐部連接，以實現支撐臂和所述支部的連接。

在一個示例中，每個所述支撐臂的空腔225彼此連通，並且與所述中心通孔221相連通。

在一個示例中，所述支撐臂的數目為偶數時，相對的支撐臂的軸線位於同一條直線上。

所述支撐臂可以為圓形支撐杆，也可以為方形的支撐杆，或者其他適合形成的支撐杆。

在一個示例中，所述支撐臂可以是固定連接在所述支撐部上，例如通過焊接或者螺接的方式或者其他適合的方式進行連接，例如，所述支撐臂固定連接在支撐部上時，則可以由支撐部的旋轉帶動整個支撐裝置的旋轉，從而帶動待尋邊晶圓的旋轉。

在一個示例中，所述支撐臂還可以是可旋轉的連接在所述支撐部上，支撐部固定不動，由驅動裝置驅動支撐臂的整體旋轉，從而帶動待尋邊晶圓的旋轉。

在一個示例中，如圖5B和圖5A所示，所述支撐部的軸線與所有支撐臂所在的平面垂直，所述支撐裝置以所述支撐部的軸線為旋轉軸。

在一個示例中，所述支撐裝置22還包括邊緣抓手227，可移動的設置在每個所述支撐臂的所述第二端處的底板223上，並且所述邊緣抓手227的頂面高於所述支撐臂的頂面，例如，所述邊緣抓手227的頂面高於所述頂板224的頂面，以使邊緣抓手227能夠夾緊待尋邊晶圓，而待尋邊晶圓懸浮於支撐臂之上。

在一個示例中，所述支撐裝置還包括擋板226，擋板226固定設置在所述支撐臂的所述第二端處的底板223上，並從所述底板223向上凸起。

所述擋板226可以通過焊接或者其他適合的方式與所述底板固定連接，所述擋板226還可以與所述底板223為一體成型。

在一個示例中，所述支撐裝置還包括透氣防水膜228，透氣防水膜228封罩所述空腔225鄰近所述擋板226的開口，並且所述邊緣抓手227設置在所述擋板226和所述透氣防水膜228之間的所述底板223上。

所述透氣防水膜228可以是本領域技術人員熟知的任何適合的能夠使氣體通過而使水不能通過的薄膜，例如所述透氣防水膜228的材料包括聚四氟乙烯（PTFE）。

在一個示例中，所述支撐裝置22還包括彈性部件229，彈性部件229連接所述擋板226和所述邊緣抓手227，所述彈性部件229的延伸方向與所述底板223平行。

可選地，所述彈性部件229為常閉彈性部件，例如為常閉彈簧。所述彈性部件還可以為其他適合的彈性部件。

在一個示例中，所述支撐裝置22還包括限位部件2210，限位部件2210設置在所述擋板226和所述邊緣抓手227之間並固定安裝在所述擋板226的側壁上，用於對所述邊緣抓手227進行限位。限位部件可以是通過例如焊接的方法固定在所述擋板的側壁上。其中，限位部件的使用還可以使所述邊緣抓手受到彈性部件的拉力。進一步地，所述彈性部件包括常閉彈簧，用於保持所述邊緣抓手在鬆開狀態時與所述限位部件接觸。

在一個示例中，所述透氣防水膜228的外側表面與所述支撐部的軸線之間的垂直距離小於所述待尋邊晶圓21的半徑，以使所述待尋邊晶圓21的邊緣位於所述透氣防水膜228的外側，從而保證邊緣抓手能夠夾持尋邊晶圓的邊緣，以及所述邊緣抓手的外側表面與所述支撐部的軸線之間的垂直距離大於所述待尋邊晶圓的半徑，以使所述待尋邊晶圓能夠輕鬆的放置在邊緣抓手227包圍的區域以內。

在一個示例中，所述邊緣抓手227的內側表面可以與晶圓的邊緣相匹配，以及邊緣抓手227的底面與所述底板223的表面相匹配。

示例性地，所述邊緣抓手227可移動的安裝在所述底板223上，例如通過滑動軌道或者其他適合的方式連接安裝。

在一個示例中，所述支撐裝置22還包括抽真空裝置，連接所述支撐部220，用於控制所述邊緣抓手向內或向外移動，以夾緊或鬆開所述待尋邊晶圓21。

示例性地，所述抽真空裝置包括真空泵（未示出）和真空閥222，真空泵用於對中心通孔221和空腔225抽真空，而真空閥222設置在所述支撐部220上，用於在抽真空時打開，而在抽真空裝置不工作時關閉。

如圖5A所示，在通過機械手將待尋邊晶圓21防止與支撐裝置上方時，此時邊緣抓手由於彈性部件（例如彈簧）作用呈打開狀態，如圖5B所示，通過抽真空裝置控制邊緣抓手的向內或者向外移動，例如在抽真空時，由於邊緣抓手的內外兩側氣體壓力不同，形成壓力差，邊緣抓手拉動彈性部件229向內移動，而實現對待尋邊晶圓的夾持。

其中，透氣防水膜（例如PTFE膜片）在無真空時，由於其疏水性，水分子不易通過，而在有真空抽力時，抽力可透過透氣防水膜傳遞至邊緣抓手上，使邊緣抓手克服彈性部件（例如彈簧）的力而收攏，將待尋邊晶圓夾持住。

具體地，基於本發明的晶圓裝置對待尋邊晶圓進行尋邊，如圖6所示，包括：在待尋邊晶圓進行拋光後，待尋邊晶圓處於親水性，表面有液體（例如水分子）覆蓋；利用機械手將處於親水性的所述尋邊晶圓放置於所述支撐裝置上，由本發明的晶圓尋邊裝置進行液體（例如水中）尋邊；尋邊結束後，再由機械手直接將晶圓放置在液體（例如水）中的承載裝置中，在整個過程中晶圓被液體覆蓋，在保證了尋邊功能正常進行的同時，還保證了研磨液不會被乾燥而殘留在晶圓表面，也就避免了乾燥後的研磨液無法被清洗機去除以及對晶圓造成腐蝕的問題出現，同時由於進行了尋邊，晶圓的缺口對齊放置，即使在晶圓上出現污染物，該污染物也會出現在固定位置，便於實現故障檢修（trouble shooting）。

綜上所述，本發明的晶圓尋邊裝置實現了在液體（例如水）中的尋邊，提高了產品良率，降低了生產成本。

本發明已經通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用於舉例和說明的目的，而非意在將本發明限制於所描述的實施例範圍內。此外本領域技術人員可以理解的是，本發明並不局限於上述實施例，根據本發明的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發明所要求保護的範圍以內。本發明的保護範圍由附屬的權利要求書及其等效範圍所界定。

10‧‧‧污染

11‧‧‧機械手

12‧‧‧晶舟

20‧‧‧液體

21‧‧‧待尋邊晶圓

22‧‧‧支撐裝置

23‧‧‧發射器

24‧‧‧聲波

25‧‧‧缺口

26‧‧‧接收器

220‧‧‧支撐部

221‧‧‧中心通孔

222‧‧‧真空閥

223‧‧‧底板

224‧‧‧頂板

225‧‧‧空腔

226‧‧‧擋板

227‧‧‧邊緣抓手

228‧‧‧透氣防水膜

229‧‧‧彈性部件

2210‧‧‧限位部件

本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用於理解本發明。附圖中示出了本發明的實施例及其描述，用來解釋本發明的原理。附圖中：

圖1A至圖1B示出了有缺口對準情況下的污染物所在位置的示意圖；

圖2示出了本發明一個實施方式的晶圓尋邊裝置的示意圖；

圖3示出了本發明一個實施方式的發射信號強度和時間關係圖以及接受信號強度和時間關係圖；

圖4示出了本發明一個實施方式的支撐裝置的示意圖；

圖5A示出了在邊緣抓手鬆開時沿圖4中剖面2所獲得的支撐裝置的剖面示意圖；

圖5B示出了在邊緣抓手夾緊時沿圖4中剖面2所獲得的支撐裝置的剖面示意圖；

圖6示出了晶圓尋邊方法的步驟依次實施時的示意圖。

Claims (13)

1. 一種晶圓尋邊裝置，包括：可旋轉的支撐裝置，設置在液體中，用於固定支撐置於所述液體中的待尋邊晶圓，並用於帶動所述待尋邊晶圓旋轉，其中，在所述待尋邊晶圓的邊緣處設置有缺口；發射器和接收器，所述發射器和所述接收器相對設置在所述待尋邊晶圓表面兩側的所述液體中，所述發射器用於發射連續的聲波，所述接收器用於接收所述聲波，所述聲波的通路和所述支撐裝置的支撐平面具有接觸點，以在所述缺口旋轉到與所述聲波的通路相交時，所述接收器能接收到所述聲波並向控制裝置發送控制信號；所述控制裝置用於接收從所述接收器輸出的所述控制信號以計算所述缺口的位置，並控制所述支撐裝置旋轉，以使所述待尋邊晶圓的缺口旋轉至固定位置。
2. 如請求項1所述的晶圓尋邊裝置，其中所述發射器用於發射連續的脈衝聲波。
3. 如請求項1所述的晶圓尋邊裝置，其中所述接觸點與所述支撐平面的中心之間的距離大於所述缺口與所述待尋邊晶圓的中心點之間的最小距離，並小於所述缺口到所述晶圓的中心點之間的最大距離。
4. 如請求項1所述的晶圓尋邊裝置，其中所述控制裝置包括電腦。
5. 如請求項1所述的晶圓尋邊裝置，其中所述支撐裝置包括：支撐部，在所述支撐部中設置有沿所述支撐部的軸向方向延伸的中心通孔；多個支撐臂，每個所述支撐臂包括相對設置的第一端和第二端，每個所述支撐臂的第一端連接所述支撐部的頂端，所述第二端位於所述支撐部的側壁的外側，在所述支撐臂中設置有沿所述支撐臂的軸向方向延伸的空腔，所述空腔和所述中心通孔連通；邊緣抓手，所述邊緣抓手可移動的設置在每個所述支撐臂的所述第二端處的底板上，並且所述邊緣抓手的頂面高於所述支撐臂的頂面；抽真空裝置，所述抽真空裝置連接所述支撐部，用於控制所述邊緣抓手向內或向外移動，以夾緊或鬆開所述待尋邊晶圓。
6. 如請求項5所述的晶圓尋邊裝置，其中所述支撐臂包括所述底板和頂板，所述底板和所述頂板圍成所述空腔，並且在所述第二端處，所述底板向所述頂板端部的外側延伸，每個所述支撐臂的所述頂板在所述第一端處相連接。
7. 如請求項5所述的晶圓尋邊裝置，其中所述支撐裝置還包括：擋板，所述擋板固定設置在所述支撐臂的所述第二端處的底板上，並從所述底板向上凸起；透氣防水膜，所述透氣防水膜封罩所述空腔鄰近所述擋板的開口，並且所述邊緣抓手設置在所述擋板和所述透氣防水膜之間的所述底板上；彈性部件，所述彈性部件連接所述擋板和所述邊緣抓手，所述彈性部件的延伸方向與所述底板平行。
8. 如請求項7所述的晶圓尋邊裝置，還包括：限位部件，所述限位部件設置在所述擋板和所述邊緣抓手之間並固定安裝在所述擋板的側壁上。
9. 如請求項7所述的晶圓尋邊裝置，其中所述彈性部件包括常閉彈簧，所述彈性部件用於保持所述邊緣抓手在鬆開狀態時與所述限位部件接觸。
10. 如請求項7所述的晶圓尋邊裝置，其中所述透氣防水膜的材料包括聚四氟乙烯。
11. 如請求項5所述的晶圓尋邊裝置，其中所述多個支撐臂中的相鄰所述支撐臂之間的夾角相等並且位於同一平面內。
12. 如請求項7所述的晶圓尋邊裝置，其中所述透氣防水膜的外側表面與所述支撐部的軸線之間的垂直距離小於所述待尋邊晶圓的半徑，以及所述邊緣抓手的外側表面與所述支撐部的軸線之間的垂直距離大於所述待尋邊晶圓的半徑。
13. 如請求項1所述的晶圓尋邊裝置，還包括：機械手，所述機械手用於抓取所述待尋邊晶圓，並將其從一個位置移動到另一個位置。